JP6433857B2 - フォーカルプレンシャッタ並びにこれを備える撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、フォーカルプレンシャッタ並びにこれを備える撮像装置及び電子機器に関する。
デジタルカメラなどには、撮影待機時には、先羽根と後羽根を露光開口から退避させ、露光開口を開放して被写体像を取り込めるようにし、撮影時に、先羽根と後羽根を順に露光動作させることによって、ノーマリーオープン方式の撮影を可能とするフォーカルプレンシャッタが多く用いられている。
ノーマリーオープン方式の撮影を可能とするフォーカルプレンシャッタには、先羽根の駆動機構を、例えば、先羽根が直接連結された先羽根第1駆動部材と、駆動ばねによる付勢力により先羽根第1駆動部材を従動走行させる先羽根第2駆動部材と、の2つの駆動部材で構成したものがある。撮影に際してレリーズボタンが押されると、まず、先羽根第1駆動部材が先羽根を露光動作前のセット位置(露光開口が閉鎖された状態となる位置)に走行させ、続いて、先羽根第2駆動部材が先羽根第1駆動部材を伴って回転することにより、先羽根を露光動作終了位置(露光開口が開放された状態となる位置)に走行させる、という先羽根の駆動機構である。
また、後羽根の往復走行の駆動機構を、例えば、後羽根が直接連結された後羽根第1駆動部材と、駆動ばねによる付勢力により後羽根第1駆動部材を従動走行させる後羽根第2駆動部材と、の2つの駆動部材で構成したものがある。後羽根第1駆動部材が先羽根を露光動作前のセット位置(露光開口が開口された状態となる位置)にセットされ、後羽根第2駆動部材が後羽根第1駆動部材を伴って回転することにより、先羽根を露光動作終了位置(露光開口が閉鎖された状態となる位置)に走行させる、という後羽根の駆動機構である。
上記の先羽根の駆動機構において、先羽根第1駆動部材が先羽根を露光動作前のセット位置に走行させた際には、先羽根第1駆動部材の走行終了時のバウンドにより、先羽根に揺れが発生する。この先羽根の揺れが収まらないうちに先羽根第2駆動部材による先羽根の露光動作を実行すると先羽根の動きが不安定になってしまうため、先羽根の揺れが収束するまで先羽根の露光動作を待つ必要がある。そのため、走行終了時の先羽根の揺れが収束するまでの時間を短縮するための手段が必要となる。
また、上記の後羽根の駆動機構において、後羽根第2駆動部材が後羽根第1駆動部材を伴って後羽根を露光動作終了位置に走行させた際には、後羽根第1駆動部材の走行終了時のバウンドにより、後羽根に揺れが発生する。この後羽根の揺れは、露光むらやスミアを発生させる要因になるほか、セット動作を行うタイミングを遅くせざるを得ず、次の撮影タイミングが遅れてしまう要因にもなる。
例えば、特許文献1は、露光動作終了時に主駆動部材(第2駆動部材)の一部を環状緩衝部材に当接させ、続いて、従駆動部材(第1駆動部材)の一部(駆動ピン)をC状緩衝部材に当接させるようにすると共に、主駆動部材が環状緩衝部材に当接してバウンドし(逆向きに移動し)再び環状緩衝部材に向けて移動する際に、主駆動部材の押動部で、後からC状緩衝部材に当接してバウンドする従駆動部材の被押動部を強制的に押し戻すことにより従駆動部材のバウンドを抑制するようにしたフォーカルプレンシャッタを開示している。
特開2013−97032号公報
シャッタ性能として要求されるコマ速度の高速化あるいはシャッタスピードの高速化等を満足させるには、シャッタ羽根を走行させる駆動部材の付勢ばねの付勢力をより大きくして駆動部材を高速走行させる必要がある。しかしながら、駆動部材の高速化に比例して走行終了時の衝撃も大きくなり、その結果、駆動部材のバウンド、シャッタ羽根の揺れ等が大きくなり、レリーズタイムラグや連写における高コマ速化の妨げとなると共に、部品の耐久性が低下する。
特許文献1が開示するフォーカルプレンシャッタは、主駆動部材が環状緩衝部材に当接するタイミングと従駆動部材がC状緩衝部材に当接するタイミングとの間隔は非常に短く、主駆動部材が環状緩衝部材に当接してバウンドした後に再び環状緩衝部材に向かう動作を利用して、主駆動部材の押動部が従駆動部材の被押動部を強制的に押し戻すタイミングをこの非常に短い間隔に設定するのは容易ではない。さらに、主駆動部材および従動駆動部材を複数回にわたって緩衝部材等の他の部材に当接させるため、シャッタ羽根のがたつきが生じ、所望の緩衝効果が十分に得られない虞がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化を図り、かつ、部品の耐久性を向上させることができると共に、レリーズタイムラグの短縮および連写速度を向上させることができるフォーカルプレンシャッタ並びにこれを備える撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るフォーカルプレンシャッタは、
地板に形成された露光開口を閉状態と開状態とにする、先羽根部材および後羽根部材と、
前記先羽根部材に連結され、第1の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記先羽根部材を駆動する第1の先羽根駆動部材と、
前記第1の付勢部材の付勢力とは逆方向の第2の付勢部材の付勢力によって、前記第1の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の先羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記先羽根部材を駆動する第2の先羽根駆動部材と、
前記後羽根部材に連結され、第3の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記後羽根部材を駆動する第1の後羽根駆動部材と、
前記第3の付勢部材の付勢力とは逆方向の第4の付勢部材の付勢力によって、前記第3の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の後羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記後羽根部材を駆動する第2の後羽根駆動部材と、
一定方向に回転駆動することにより、前記第1の先羽根駆動部材を前記第1の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第1の動作開始位置にセットし、前記第2の先羽根駆動部材を前記第2の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第2の動作開始位置にセットし、前記第1の後羽根駆動部材を前記第3の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第3の動作開始位置にセットし、前記第2の後羽根駆動部材を前記第4の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第4の動作開始位置にセットするセット部材と、
前記第1の先羽根駆動部材に摺接されながら前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の先羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材と、
前記第1の後羽根駆動部材を前記第3の付勢部材の付勢力に抗して係止するロック部材と、を備え、
前記セット部材は、
前記ブレーキ部材を、前記第1の先羽根駆動部材の走行終了間際に作用するように接触させ、前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の先羽根駆動部材の走行が停止した後、前記第1の先羽根駆動部材から離間させ、
前記ロック部材を、前記第1の後羽根駆動部材の走行前には、前記第1の後羽根駆動部材に作用するように動作させ、前記第2の後羽根駆動部材の走行終了間際には、前記第2の後羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材を押動して前記第2の後羽根駆動部材に作用するように動作させる、
ことを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第2の観点に係るフォーカルプレンシャッタは、
地板に形成された露光開口を閉状態と開状態とにする羽根部材と、
前記羽根部材に連結され、第1の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記羽根部材を駆動する第1の羽根駆動部材と、
前記第1の付勢部材の付勢力とは逆方向の第2の付勢部材の付勢力によって、前記第1の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記羽根部材を駆動する第2の羽根駆動部材と、
一定方向に回転駆動することにより、前記第1の羽根駆動部材を前記第1の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第1の動作開始位置にセットし、前記第2の羽根駆動部材を前記第2の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第2の動作開始位置にセットするセット部材と、
前記第1の羽根駆動部材に摺接されながら前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材と、を備え、
前記セット部材は、前記ブレーキ部材を、前記第1の羽根駆動部材の走行終了間際に作用するように接触させ、前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の羽根駆動部材の走行が停止した後、前記第1の羽根駆動部材から離間させる、
ことを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第3の観点に係るフォーカルプレンシャッタは、
地板に形成された露光開口を閉状態と開状態とにする羽根部材と、
前記羽根部材に連結され、第1の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記羽根部材を駆動する第1の羽根駆動部材と、
前記第1の付勢部材の付勢力とは逆方向の第2の付勢部材の付勢力によって、前記第1の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記羽根部材を駆動する第2の羽根駆動部材と、
前記第1の羽根駆動部材を前記第1の付勢部材の付勢力に抗して係止するロック部材と、
一定方向に回転駆動することにより、前記第1の羽根駆動部材を前記第1の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第1の動作開始位置にセットし、前記第2の羽根駆動部材を前記第2の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第2の動作開始位置にセットするセット部材と、を備え、
前記セット部材は、前記ロック部材を、前記第1の羽根駆動部材の走行前には、前記第1の羽根駆動部材に作用するように動作させ、前記第2の羽根駆動部材の走行終了間際には、前記第2の羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材を押動して前記第2の羽根駆動部材に作用するように動作させる、
ことを特徴とする。
本発明によれば、構造の簡素化を図り、かつ、部品の耐久性を向上させることができると共に、レリーズタイムラグの短縮および連写速度を向上させることができるフォーカルプレンシャッタ並びにこれを備える撮像装置及び電子機器を提供することができる。
本実施の形態に係るフォーカルプレンシャッタの撮影動作を示すフロー図である。 フォーカルプレンシャッタの初期状態を示す図である。 先羽根戻り動作開始の状態を示す図である。 先羽根戻り動作途中および先羽根露光動作用ブレーキ部材セット完了の状態を示す図である。 先羽根戻り動作完了および先羽根露光動作用ブレーキ部材退避の状態を示す図である。 先羽根戻り動作用ブレーキ部材の退避状態を示す図である。 先羽根露光動作途中の状態を示す図である。 先羽根露光動作用ブレーキ部材動作中の状態を示す図である。 後羽根露光動作用ブレーキ部材の制動動作中の状態を示す図である。 後羽根露光動作用駆動ばねのチャージ完了の状態を示す図である。 後羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作開始の状態を示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るフォーカルプレンシャッタについて説明する。フォーカルプレンシャッタは、撮影開始直前の状態において駆動部材を動作開始位置(走行開始位置)に保持しておくための構成の違いによって、ダイレクトタイプと係止タイプがある。本実施形態に係るフォーカルプレンシャッタは、各駆動部材が、動作開始位置で各々の係止部材によって係止される係止タイプであるが、ダイレクトタイプにも適用することができる。
本実施の形態に係るフォーカルプレンシャッタ500は、撮像素子を有する撮像装置、電子機器等に設けられ、自動焦点調節(Automatic Focus: AF)機構と手振れを防止するための手振れ防止機構(例えば、Optical Image Stabilizer: OIS)とを備える。撮像装置は、デジタルカメラを含むカメラ、監視カメラ等であり、電子機器は、撮像機能を有するスマートフォンを含む携帯端末、ラップトップ型パーソナルコンピュータ等である。撮像素子は、CCD(Charge Couples Device)、CMOS(Completary Metal Oxide Semiconductor)のイメージセンサ等である。
まず、図2を参照して、本実施の形態に係るフォーカルプレンシャッタ500の構成を説明する。なお、本実施の形態に係るフォーカルプレンシャッタ500をカメラに組み込んだとき、図2の表面側(手前側)が被写体側(撮影レンズ側)であり、図2の背面側が撮像素子側であることを前提にして説明する。なお、デジタルカメラの場合には、図2の表面側を撮像素子側にし、図2の背面側を被写体側にすることもある。
図2に示すように、シャッタ地板1の略中央部には、横長の長方形の露光用の開口1aが形成されている。また、シャッタ地板1の背面側には、所定の間隔を空けて、中間板と補助地板が順に取り付けられている。また、シャッタ地板1と中間板との間に先羽根の羽根室、中間板と補助地板との間に後羽根の羽根室、がそれぞれ構成されている。そして、中間板と補助地板には、開口1aとは形状や大きさが若干異なる開口が形成されている。なお、被写体光を通過させるためのシャッタユニットとしての露光開口の形状は、これらの開口の二つ以上で形成されることもあるが、本実施の形態においては、開口1aの形状だけで露光開口の形状が決められている。なお、本実施の形態においてシャッタ地板1は、例えば、合成樹脂製である。
シャッタ地板1の開口1aには、円弧状の二つの長孔2a,2bが形成されている。長孔2aの上端、長孔2bの下端には、それぞれ、平面形状が略C字状をしたゴム製の緩衝部材が取り付けられている。また、中間板および補助地板には、長孔2a,2bと重なる領域に、略同じ形状をした長孔が形成されている。
シャッタ地板1の表面側(被写体側)には、軸10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10hが立設されている。実際には、シャッタ地板1の表面側には、このほかにも、複数の柱が立設されている。
先羽根の駆動機構は、先羽根ロック部材110、第1先羽根駆動部材120、第2先羽根駆動部材130、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140、先羽根露光動作用ブレーキ部材150、を含んで構成される。
先羽根ロック部材110は、チャージされた第1先羽根駆動部材120を動作開始位置に保持するための部材である。ここで、チャージとは、先羽根や後羽根を走行(露光動作)させるための駆動力を発生させる付勢部材(ばね)に付勢力を付与する動作を指す。先羽根ロック部材110は、軸10b回りに回転可能に支持されている。先羽根ロック部材110は、被押動部110a、支持部110b、押動部110cを有する。
被押動部110aは、後述するセット部材310の第1カム310aに当接するようにアーム状に形成された部位である。また、被押動部110aの先端部は、第1カム310aと摺接し得るように略円形状に形成されている。被押動部110aが第1カム310aに摺動されることにより、先羽根ロック部材110は、時計回りに回転する。
支持部110bは、後述する第1先羽根駆動部材120の被支持部120aと当接する部位である。第1先羽根駆動部材120は、支持部110bによって被支持部120aが支持されることにより、図示しない先羽根セットばねによる付勢方向(時計回り)の回転が抑止される。
押動部110cは、後述する先羽根露光動作用ブレーキ部材150のローラ150bを摺動する部位である。押動部110cがローラ150bを摺動することにより、先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、反時計回りに回転する。これにより、先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aは長孔2aの下端に配置され、第1先羽根駆動部材120が第2先羽根駆動部材130に従動して反時計回りに走行した際の制動部材(ブレーキ)として機能する。
第1先羽根駆動部材120は、開口1aを覆うように先羽根20を戻り動作させるための部材である。第1先羽根駆動部材120は、軸10c回りに回転可能に支持されている。第1先羽根駆動部材120は、先羽根セットばねによって時計回りに回転するように付勢されている。第1先羽根駆動部材120は、被支持部120a、被押動部120b、駆動ピン120c、被制動部120d、を有する。
被支持部120aは、先羽根ロック部材110の支持部110bに支持される部位である。被支持部120aが支持部110bに支持されることにより、第1先羽根駆動部材120は、先羽根セットばねの付勢力による付勢方向(時計回り)の回転が抑止される。
被押動部120bは、第2先羽根駆動部材130が図示しない先羽根駆動ばねの付勢力によって露光動作をするときに、後述する第2先羽根駆動部材130の押動部130aに押される部位である。被押動部120bが第2先羽根駆動部材130の押動部130aに押されることにより、第1先羽根駆動部材120は、第2先羽根駆動部材130の先羽根駆動ばねの付勢力に従動して、第2先羽根駆動部材130と共に反時計回りに回転する。
駆動ピン120cは、第1先羽根駆動部材120の背面側に形成され、シャッタ地板1の長孔2aに挿入されている。また、駆動ピン120cは、シャッタ地板1と中間板との間に構成された先羽根の羽根室内において、先羽根20と連結している。これにより、第1先羽根駆動部材120の往復走行に伴って先羽根20が展開または重畳され、開口1aを開放または閉鎖することができる。
被制動部120dは、第1先羽根駆動部材120の戻り動作の走行終了直前に先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aと当接し、第1先羽根駆動部材120が制動を受ける部位である。また、第2先羽根駆動部材130の先羽根駆動ばねの付勢力により第1先羽根駆動部材120が反時計回りに従動回転するとき、長孔2aの下端近傍において被制動部120dが先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aに接触して回転が制動された後、長孔2aの下端において駆動ピン120cが緩衝部材に当接することにより回転が停止する。
第2先羽根駆動部材130は、第1先羽根駆動部材120を従動回転させて開口1aを開放するように先羽根20を露光動作させるための部材である。第2先羽根駆動部材130は、第1先羽根駆動部材120と同様、軸10c回りに回転可能に支持されている。また、第2先羽根駆動部材130は、先羽根駆動ばねの付勢力により、第1先羽根駆動部材120を押しつつ反時計回りに回転し、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cが走行終了位置である長孔2aの下端に到達したときに第2先羽根駆動部材130の回転が停止する。このとき、第2先羽根駆動部材130の押動部130aが第1先羽根駆動部材120の被押動部120bに当接しているため、第2先羽根駆動部材130の回転も停止する。第2先羽根駆動部材130は、押動部130aを有する。
押動部130aは、第1先羽根駆動部材120の被押動部120bを押動する部位である。第2先羽根駆動部材130は、先羽根駆動ばねの付勢力によって反時計回りに回転して露光動作を行うとき、押動部130aが第1先羽根駆動部材120の被押動部120bを押して第1先羽根駆動部材120を従動回転させる。
先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、第1先羽根駆動部材120が先羽根セットばねの付勢力によって開口1aを閉鎖する方向(時計回り)に走行(先羽根戻り動作)したときに、その走行終了直前で第1先羽根駆動部材120の走行を制動させるための部材である。先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、軸10e回りに回転可能に支持されている。先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、制動部140a、被押動部140b、を有する。
制動部140aは、第1先羽根駆動部材120の被制動部120dに接触して、第1先羽根駆動部材120の露光動作前の動作開始位置への回転(先羽根戻り動作)を制動するとともに、第1先羽根駆動部材120の被制動部120dを係止して、第1先羽根駆動部材120を露光動作(露光動作)前の動作開始位置に保持するための部位である。被押動部140bがセット部材310の第2カム310bに押されると、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140が時計回りに回転し、制動部140aは、係止していた第1先羽根駆動部材120の被制動部120dから離間する。
被押動部140bは、後述するセット部材310の第2カム310bに摺動されるようにアーム状に形成された部位である。被押動部140bが第2カム310bに押動されることにより、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、時計回りに回転する。
先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、第2先羽根駆動部材130が先羽根駆動ばねの付勢力によって第1先羽根駆動部材120を伴って開口1aを開放する方向(反時計回り)に走行(露光動作)したときに、その走行終了直前で第2先羽根駆動部材120の走行を制動させるための部材である。先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、軸10d回りに回転可能に支持されている。なお、先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、付勢ばねによって付勢されておらず、受動回転のみ可能である。先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、制動部150a、ローラ150b、を有する。
制動部150aは、第2先羽根駆動部材130が先羽根駆動ばねの付勢力によって第1先羽根駆動部材120を伴って反時計回りに回転(露光動作)するとき、第1先羽根駆動部材120の被制動部120dに接触して第2先羽根駆動部材130の回転を制動する部位である。制動部150aは、ローラ150bが先羽根ロック部材110の押動部110cに押動されて先羽根露光動作用ブレーキ部材150が反時計回りに回転することにより、長孔2aの下端に配置される。これにより、制動部150aは、反時計回りに回転する第2先羽根駆動部材130を制動するブレーキとして機能する。
ローラ150bは、先羽根ロック部材110の押動部110cに押動される部位である。ローラ150bが押動部110cに押動されることにより、先羽根露光動作用ブレーキ部材150が反時計回りに回転し、先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aが長孔2aの下端に配置される。なお、先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aは、長孔2aの下端に取り付けられた緩衝部材よりも先に第1先羽根駆動部材120の被制動部120dに当接し得る位置に配置される。これにより、先羽根露光動作用ブレーキ部材150は第2先羽根駆動部材130の回転を制動する制動部材(ブレーキ)として機能する。
後羽根の駆動機構は、後羽根ロック部材210、第1後羽根駆動部材220、第2後羽根駆動部材230、後羽根露光動作用ブレーキ部材240、を含んで構成される。
後羽根ロック部材210は、チャージされた第1後羽根駆動部材220を動作開始位置に保持するための部材である。また、後羽根ロック部材210は、後羽根第2駆動部の露光動作の終了直前の段階において回転を制動するための部材でもある。後羽根ロック部材210は、軸10f回りに回転可能に支持されている。後羽根ロック部材210は、被押動部210a、支持部210b、を有する。
被押動部210aは、後述するセット部材310の第2カム310bに摺動されるようにアーム状に形成された部位である。被押動部210aが第2カム310bに押動されることにより、後羽根ロック部材210は、時計回りに回転する。
支持部210bは、後述する第1後羽根駆動部材220の被支持部220bに当接し、第1後羽根駆動部材220が図示しない後羽根セットばねの付勢力によって時計回りに回転しないように支持する部材である。
第1後羽根駆動部材220は、開口1aを開放するように後羽根30を走行させるための部材である。第1後羽根駆動部材220は、軸10g回りに回転可能に支持されている。また、第1後羽根駆動部材220は、後羽根セットばねによって時計回りに回転するように付勢されている。第1後羽根駆動部材220は、駆動ピン220a、被支持部220b、被押動部220c、被制動部220d、を有する。
駆動ピン220aは、第1後羽根駆動部材220の背面側に形成され、シャッタ地板1の長孔2bに挿入されている。また、駆動ピン220aは、中間板と補助地板との間に構成された後羽根の羽根室内において、後羽根と連結している。これにより、第1後羽根駆動部材220の往復走行に伴って後羽根30が展開または重畳され、開口1aを開放または閉鎖することができる。
被支持部220bは、後羽根ロック部材210の支持部210bに支持される部位である。被支持部220bが支持部210bに支持されることにより、第1後羽根駆動部材220は、後羽根セットばねの付勢力による付勢方向(時計回り)の回転が抑止される。
被押動部220cは、第2後羽根駆動部材230が図示しない後羽根駆動ばねの付勢力によって露光動作をするときに、後述する第2後羽根駆動部材230の押動部230aに押される部位である。被押動部220cが押動部230aに押されることにより、第1後羽根駆動部材220は、第2後羽根駆動部材230の後羽根駆動ばねの付勢力に従動して反時計回りに回転する。
被制動部220dは、第1後羽根駆動部材220の走行動作の終了直前に、後述する後羽根露光動作用ブレーキ部材240の制動部240bと当接する部位である。被制動部220dが制動部240bと当接することにより、第1後羽根駆動部材220が制動を受ける部位である。また、第2後羽根駆動部材230の後羽根駆動ばねの付勢力により第1後羽根駆動部材220が反時計回りに従動回転するとき、露光動作の終了直前の段階において、後羽根ロック部材および後羽根ブレーキ部材の作用により、その回転が制動される。その後、露光動作の終了位置である長孔2bの下端において被制動部220dが緩衝部材に当接することにより回転が停止する。
第2後羽根駆動部材230は、第1後羽根駆動部材220を従動回転させて開口1aを閉鎖するように後羽根30を露光動作させるための部材である。第2後羽根駆動部材230は、第1後羽根駆動部材220と同様、軸10g回りに回転可能に支持されている。また、第2後羽根駆動部材230は、後羽根駆動ばねの付勢力により、第1後羽根駆動部材220を押しつつ反時計回りに回転し、第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aが走行終了位置である長孔2bの下端に到達したときに第2後羽根駆動部材230の回転が停止する。このとき、第2後羽根駆動部材230の押動部が第1後羽根駆動部材220の被押動部に当接しているため、第2後羽根駆動部材230の回転も停止する。第2後羽根駆動部材230は、押動部230aを有する。
押動部230aは、第1後羽根駆動部材220の被押動部220cを押動する部位である。第2後羽根駆動部材230は、後羽根駆動ばねの付勢力によって付勢方向(反時計回り)に回転するとき、押動部押動部230aが被押動部220cを押して第1後羽根駆動部材220を従動回転させる。
後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、第2後羽根駆動部材230が後羽根駆動ばねの付勢力によって第1後羽根駆動部材220を伴って開口1aを閉鎖する方向(反時計回り)に走行(露光動作)したときに、その走行終了直前で第2後羽根駆動部材230の走行を制動させるための部材である。後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、軸10h回りに回転可能に支持されている。なお、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、付勢ばねによって付勢されておらず、受動回転のみ可能である。後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、第2後羽根駆動部材230の露光動作を制動するブレーキとして機能する。後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、被押動部240a、制動部240b、を有する。
被押動部240aは、後羽根ロック部材210の被押動部210aから押動される部位である。被押動部240aが被押動部210aから押動されることにより、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、反時計回りに回転する。
制動部240bは、第1後羽根駆動部材220の部位である。制動部240bが第1後羽根駆動部材220の被制動部220dに当接することにより、第1先羽根駆動部材120を伴って回転する第2後羽根駆動部材230の露光動作が間接的に制動される。
セット部材310は、先羽根の駆動機構および後羽根の駆動機構に含まれる各種部材を動作させる。先羽根の駆動機構および後羽根の駆動機構は、共通のセット部材310によって制御される。
セット部材310は、軸10a回りに反時計回りに回転可能に支持されている。セット部310は、ギアを介して図示しない駆動モータに連結され、駆動モータによって反時計回りに回転駆動される。セット部材310は、第1カム310a、第2カム310b、を有する。
第1カム310aは、先羽根ロック部材110の被押動部110aを押動し、先羽根ロック部材110を時計回りに回転させる部位である。
第2カム310bは、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の被押動部140bを押動し、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140を軸10eを中心に時計回りに回転させる部位である。
次に、図1〜図11を参照して、本実施の形態に係るフォーカルプレンシャッタ500の動作を説明する。なお、図3〜図11においては、理解を容易にするために、各動作に関連する部材の符号のみを付している。
フォーカルプレンシャッタ500は、例えば、フォーカルプレンシャッタ500を備えた撮像装置における静止画の撮像において、図1に示すように、初期状態から、先羽根戻り動作、露光動作、チャージ動作、後羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作の順に動作する。
(初期状態)
まず、フォーカルプレンシャッタ500の初期状態について説明する。ここで、初期状態とはフォーカルプレンシャッタ500を備えた撮像装置において、撮像装置の表示部等で撮像対象を連続的に視認可能な状態(ライブビュー状態)を意味する。すなわち、フォーカルプレンシャッタ500は、ノーマリーオープン型のフォーカルプレンシャッタである。
図2に示すように、フォーカルプレンシャッタ500は、初期状態において、先羽根20と後羽根30は閉じ、シャッタ地板1の開口1aは開いた状態にある。
(先羽根駆動ばねチャージ状態)
また、第1先羽根駆動部材120の被支持部120aは先羽根ロック部材110の支持部110bによって係止されており(先羽根ロック状態)、第2先羽根駆動部材130は図示しない先羽根駆動ばねの付勢力に抗して係止された状態となっている。
(後羽根駆動ばねチャージ状態)
第1後羽根駆動部材220の被支持部220bは、後羽根ロック部材210の支持部210bから外れており(後羽根ロック解除状態)、第2後羽根駆動部材230は図示しない後羽根駆動ばねの付勢力に抗して係止された状態となっている。
(先羽根露光動作用ブレーキ部材退避状態)
さらに、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、制動部140aを長孔2aに臨ませた状態にある(先羽根戻りブレーキ部材セット状態)。一方、先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、制動部150aを長孔2aの下端から退避した状態にある。
(後羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態)
後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、制動部240bを第1後羽根駆動部材220の被制動部220dにおける回転動作の軌跡の下端に臨ませた状態にある。
(先羽根戻り動作)
フォーカルプレンシャッタ500を備えた撮像装置を用いた撮像に際して、撮像装置のレリーズボタンが押下されると、フォーカルプレンシャッタ500は、後述する露光動作を行うために、まず初期状態から先羽根20を開いてシャッタ地板1の開口1aを閉じる。
(先羽根ロック解除)
図3〜図6を参照して先羽根戻り動作について説明する。先羽根戻り動作においては、図3に示すように、図示しない駆動モータによってセット部材310が軸10aを中心に反時計回りに回転し、セット部材310の第1カム310aが先羽根ロック部材110の被押動部110aを押動し押しのける。被押動部110aが押動された先羽根ロック部材110は、軸10bを中心に時計回りに回転する。
先羽根ロック部材110の回転によって、先羽根ロック部材110の支持部110bによる第1先羽根駆動部材120の被支持部120aの係止が解除される(先羽根ロック解除状態)。第1先羽根駆動部材120は、図示しない先羽根セットばねによって時計回りに付勢されているので、第1先羽根駆動部材120は軸10cを中心に時計回りに回転し、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cが長孔2aを下端から上端へ走行する。
(先羽根戻りブレーキ作用)
第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの走行によって先羽根20が開いていきシャッタ地板1の開口1aが閉じていくと、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aが、長孔2aを臨む位置(先羽根戻りブレーキ部材セット状態)にあるので、図4に示すように、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの周囲に設けられた被制動部120dは、駆動ピン120cの走行途中で先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aと当接し、第1先羽根駆動部材120は制動を受ける。
先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、図示しない先羽根戻り動作用ブレーキばねによって反時計回りに付勢されているので、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は第1先羽根駆動部材120に強い制動を掛けることができる。これにより、フォーカルプレンシャッタ500においては、第1先羽根駆動部材120、すなわち先羽根20の位置が安定するまでの収束時間を短縮し、露光動作までのタイムラグを短縮できる。第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの走行が完了すると、先羽根20は開きシャッタ地板1の開口1aは閉じる。
(先羽根露光動作用ブレーキ部材セット)
一方で、先羽根ロック部材110の回転によって、図3に示すように、先羽根ロック部材110の押動部110cは先羽根露光動作用ブレーキ部材150のローラ150bを押動し、軸10dを中心に先羽根露光動作用ブレーキ部材150を反時計回りに回転させる。
(先羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態)
先羽根露光動作用ブレーキ部材150の回転によって、図4に示すように、先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aは、長孔2aの下端を臨む状態に配置される。
(先羽根ロック部材の退避・先羽根バウンド係止)
次に、セット部材310が軸10aを中心に反時計回りにさらに回転すると、図5に示すように、セット部材310の第1カム310aから先羽根ロック部材110の被押動部110aが外れ、図示しない先羽根ロック部材用ばねによって反時計回りに付勢されている先羽根ロック部材110は、軸10bを中心に反時計回りに回転し、先羽根露光動作用ブレーキ部材150のローラ150bとの当接を解除して初期状態の位置に退避する。
一方で、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aは、第1先羽根駆動部材120の被制動部120dとの当接を継続し、第1先羽根駆動部材120(駆動ピン120a)のバウンドを防止する。これにより、フォーカルプレンシャッタ500においては、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120c、すなわち先羽根20の位置が安定するまでの収束時間をさらに短縮し、露光動作までのタイムラグを短縮できる。
(先羽根戻り動作ブレーキ部材退避状態)
セット部材310が軸10aを中心に反時計回りにさらに回転すると、図6に示すように、セット部材310の第2カム310bが先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の被押動部140bを押動し、軸10eを中心に先羽根戻り動作用ブレーキ部材140を時計回りに回転させる。先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の回転により、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aは、長孔2aから退避する。
これにより、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cは、走行を完了し、露光動作可能な位置に配置される。また、セット部材310の第2カム310bの押動によって、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140の制動部140aが長孔2aから退避するので、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの露光動作における走行開始位置や露光動作に影響を与えず、制動作用を及ぼすことができる。
なお、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、先羽根戻り動作用ブレーキばねによって反時計回りに付勢されているので、露光動作後に、先羽根戻り動作用ブレーキ部材退避状態から初期状態における先羽根戻りブレーキ部材セット状態に戻る。これにより、先羽根戻り動作は終了する。
(露光動作)
次に、図7〜図9を参照して、撮像における撮像対象物からの光を、撮像装置の撮像素子に入射する露光動作について説明する。
第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cが、露光動作可能な位置に配置された後、図示しない先羽根用電磁石の通電が遮断されることによって、第2先羽根駆動部材130の係止が解除される。
(先羽根露光動作)
図7に示すように、第2先羽根駆動部材130の係止が解除されると、図示しない先羽根駆動ばねによって反時計回りに付勢されている第2先羽根駆動部材130は、軸10cを中心に反時計回りに回転する。この場合、第2先羽根駆動部材130の押動部130aが第1先羽根駆動部材120の被押動部120bを押動するので、第1先羽根駆動部材120も第2先羽根駆動部材130の回転に追従し、軸10cを中心に反時計回りに回転する。
これにより、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cが、長孔2aの上端から下端へ走行する。第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの走行により、図7に示すように、先羽根20が閉じていきシャッタ地板1の開口1aは開いていく。
(先羽根露光動作用ブレーキ作用)
先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aが先羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態にあるので、図8に示すように、第1先羽根駆動部材120の被制動部120dは、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cの走行完了直前に先羽根露光動作用ブレーキ部材150の制動部150aと当接し、第1先羽根駆動部材120は制動を受ける。
第1先羽根駆動部材120が制動を受けた後、第1先羽根駆動部材120の駆動ピン120cは走行を完了し、先羽根20は閉じた状態となる。そして、第1先羽根駆動部材120の被支持部120aは先羽根ロック部材110の支持部110aによって係止されて、初期状態における先羽根ロック状態に戻る。
また、制動部150aで第1先羽根駆動部材120の被制動部120dと当接した先羽根露光動作用ブレーキ部材150は、軸10dを中心に時計回りに回転し、初期状態における先羽根露光動作用ブレーキ部材退避状態に戻る。
(後羽根露光動作)
先羽根用電磁石の通電の遮断から所定時間経過後、図示しない後羽根用電磁石の通電が遮断されることによって、第2後羽根駆動部材230の係止が解除される。
第2後羽根駆動部材230の係止が解除されると、図示しない後羽根駆動ばねによって反時計回りに付勢されている第2後羽根駆動部材230は、図9に示すように、軸10gを中心に反時計回りに回転する。この場合、第2後羽根駆動部材230の押動部230aが第1後羽根駆動部材220の被押動部220cを押動するので、第1後羽根駆動部材220も第1後羽根駆動部材220の回転に追従し、軸10gを中心に反時計回りに回転する。
これにより、第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aが、長孔2bの上端から下端へ走行する。第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aの走行により、後羽根30が開いていきシャッタ地板1の開口1aは閉じていく。
(後羽根露光動作用ブレーキ作用)
後羽根露光動作用ブレーキ部材240の制動部240bが初期状態における後羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態にあるので、図9に示すように、第1後羽根駆動部材220の被制動部220dは、第1後羽根駆動部材220の回転動作の完了直前に、後羽根露光動作用ブレーキ部材240の制動部240bと当接し、第1後羽根駆動部材220は制動を受ける。
この場合、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、第1後羽根駆動部材220の回転に対して負荷を掛けることによって制動作用を及ぼすブレーキ部材であり、後羽根露光動作用ブレーキ部材240には付勢力が作用していない(すなわち、自己復帰しない)ので、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は第1後羽根駆動部材220に強い制動を掛けることができる。後羽根露光動作用ブレーキ部材240が第1後羽根駆動部材220に強い制動を掛けることができるので、第1後羽根駆動部材220と第2後羽根駆動部材230とが駆動する後羽根30の耐久性を向上させることができる。
(後羽根ロック状態)
第1後羽根駆動部材220が制動を受けた後、第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aは走行を完了し、後羽根30は開いた状態となり、シャッタ地板1の開口1aは閉じる。なお、露光動作終了後、第1後羽根駆動部材220の被支持部220bは、後羽根ロック部材210の支持部210bによって係止される。
(後羽根露光動作用ブレーキ部材退避状態)
一方、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、制動部240bでの第1後羽根駆動部材220の被制動部220dとの当接によって、軸10hを中心に時計回りに回転し、後羽根露光動作用ブレーキ部材240の制動部240bが第1後羽根駆動部材220の被制動部220dにおける回転動作の軌跡から外れた状態となる。これにより、露光動作は終了する。
(チャージ動作)
次に、フォーカルプレンシャッタ500は、撮像装置における次の撮像に備え、第2先羽根駆動部材130と第2後羽根駆動部材230のそれぞれに付勢力を与えて係止するチャージ動作を行う。
チャージ動作は、セット部材310、先羽根用電磁石、図示しない先羽根用電磁石に吸着される鉄片を備えた先羽根用鉄片レバー、後羽根用電磁石、図示しない後羽根用電磁石に吸着される鉄片を備えた後羽根用鉄片レバーなどによって、周知の方法で行われる。チャージ動作により、第2先羽根駆動部材130は初期状態における先羽根駆動ばねチャージ状態に、第2後羽根駆動部材230は初期状態における後羽根駆動ばねチャージ状態に戻る。
最後に、フォーカルプレンシャッタ500は後羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作を行う。図10、図11を参照して、露光動作において後羽根露光動作用ブレーキ部材退避状態となった後羽根露光動作用ブレーキ240を、初期状態における後羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態に戻す後羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作について説明する。
まず、図10に示すように、図示しない駆動モータによってセット部材310が軸10aを中心に反時計回りに回転し、セット部材310の第2カム310bが後羽根ロック部材210の被押動部210aを押動し押しのける。被押動部210aが押動された後羽根ロック部材210は軸10fを中心に時計回りに回転する。
後羽根ロック部材210の回転によって、露光動作後に後羽根ロック状態にある第1後羽根駆動部材220の被支持部220bの係止が解除される。第1後羽根駆動部材220は図示しない後羽根セットばねによって時計回りに付勢されているので、第1後羽根駆動部材220は軸10gを中心に時計回りに回転し、第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aが長孔2bを下端から上端へ走行する。
第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aの走行によって、後羽根30は閉じていきシャッタ地板1の開口1aは開いていく。そして、第1後羽根駆動部材220の駆動ピン220aの走行が完了すると、後羽根30とシャッタ地板1の開口1aは、後羽根30が閉じシャッタ地板1の開口1aは開いた初期状態に戻る。また、第1後羽根駆動部材220も、被支持部220bが後羽根ロック部材210の支持部210aから外れた初期状態における後羽根ロック解除状態に戻る。
一方、セット部材310がさらに反時計回りに回転することによって、図11に示すように、後羽根ロック部材210はさらに時計回りに回転し、被押動部210aで後羽根露光動作用ブレーキ部材240の被押動部240aを押動する。これにより、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は軸10hを中心に反時計回りに回転し、露光動作において後羽根露光動作用ブレーキ部材退避状態となった後羽根露光動作用ブレーキ部材240は、初期状態における後羽根露光動作用ブレーキ部材セット状態に戻る。
後羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作においては、セット部材310の回転によって第1後羽根駆動部材220の被支持部220bの係止を解除し、第1後羽根駆動部材220を露光動作が終了した状態から初期状態に戻した後に、セット部材310の回転によって後羽根露光動作用ブレーキ部材240をセットするので、簡単な工程で、第1後羽根駆動部材220と後羽根露光動作用ブレーキ部材240との干渉を防止し、強い制動力を有する後羽根露光動作用ブレーキ部材240をセットすることができる。これにより、羽根露光動作用ブレーキ部材セット動作が終了し、フォーカルプレンシャッタ500は初期状態に戻る。
以上のように、先羽根戻り動作において、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140によって第1先羽根駆動部材120に強い制動を掛けることができ、先羽根20の位置が安定するまでの収束時間を短縮し、露光動作までのタイムラグを短縮できる。また、先羽根戻り動作用ブレーキ部材140は、第1先羽根駆動部材120(駆動ピン120c)のバウンドを防止し、先羽根20の位置が安定するまでの収束時間をさらに短縮し、露光動作までのタイムラグを短縮できる。
さらに、セット部材310の回転によって第1後羽根駆動部材220を露光動作が終了した状態から初期状態に戻した後に、セット部材310の回転によって後羽根露光動作用ブレーキ部材240をセットするので、簡単な工程で、第1後羽根駆動部材220と後羽根露光動作用ブレーキ部材240との干渉を防止し、後羽根露光動作用ブレーキ部材240をセットすることができる。また、後羽根露光動作用ブレーキ部材240は第1後羽根駆動部材220に強い制動を掛けることができるので、後羽根30の耐久性を向上させることができる。例えば、本実施の形態における後羽根30は、「JIS 7091−1992」に沿った実用特性の試験(JIS 7091−1992の4.実用特性の(1)耐久性試験)で、シャッタ羽根の10万回の開閉動作の試験に耐えることができる。
以上の実施の形態及び変形例は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。各実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。
1 シャッタ地板
1a 開口
2a,2b 長孔
10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h 軸
20 先羽根
30 後羽根
110 先羽根ロック部材
110a 被押動部
110b 支持部
110c 押動部
120 第1先羽根駆動部材
120a 被支持部
120b 被押動部
120c 駆動ピン
120d 被制動部
130 第2先羽根駆動部材
130a 押動部
140 先羽根戻り動作用ブレーキ部材
140a 制動部
140b 被押動部
150 先羽根露光動作用ブレーキ部材
150a 制動部
150b ローラ
210 後羽根ロック部材
210a 被押動部
210b 支持部
220 第1後羽根駆動部材
220a 駆動ピン
220b 被支持部
220c 被押動部
220d 被制動部
230 第2後羽根駆動部材
230a 押動部
240 後羽根露光動作用ブレーキ部材
240a 被押動部
240b 制動部
310 セット部材
310a 第1カム
310b 第2カム
500 フォーカルプレンシャッタ

Claims (3)

  1. 地板に形成された露光開口を閉状態と開状態とにする、先羽根部材および後羽根部材と、
    前記先羽根部材に連結され、第1の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記先羽根部材を駆動する第1の先羽根駆動部材と、
    前記第1の付勢部材の付勢力とは逆方向の第2の付勢部材の付勢力によって、前記第1の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の先羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記先羽根部材を駆動する第2の先羽根駆動部材と、
    前記後羽根部材に連結され、第3の付勢部材の付勢力によって走行することにより、前記露光開口が前記閉状態から前記開状態になるように前記後羽根部材を駆動する第1の後羽根駆動部材と、
    前記第3の付勢部材の付勢力とは逆方向の第4の付勢部材の付勢力によって、前記第3の付勢部材の付勢力に抗して前記第1の後羽根駆動部材を伴って走行することにより、前記露光開口が前記開状態から前記閉状態になるように前記後羽根部材を駆動する第2の後羽根駆動部材と、
    一定方向に回転駆動することにより、前記第1の先羽根駆動部材を前記第1の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第1の動作開始位置にセットし、前記第2の先羽根駆動部材を前記第2の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第2の動作開始位置にセットし、前記第1の後羽根駆動部材を前記第3の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第3の動作開始位置にセットし、前記第2の後羽根駆動部材を前記第4の付勢部材の付勢力に抗して走行前の第4の動作開始位置にセットするセット部材と、
    前記第1の先羽根駆動部材に摺接されながら前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の先羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材と、
    前記第1の後羽根駆動部材を前記第3の付勢部材の付勢力に抗して係止するロック部材と、を備え、
    前記セット部材は、
    前記ブレーキ部材を、前記第1の先羽根駆動部材の走行終了間際に作用するように接触させ、前記第1の付勢部材の付勢力による前記第1の先羽根駆動部材の走行が停止した後、前記第1の先羽根駆動部材から離間させ、
    前記ロック部材を、前記第1の後羽根駆動部材の走行前には、前記第1の後羽根駆動部材に作用するように動作させ、前記第2の後羽根駆動部材の走行終了間際には、前記第2の後羽根駆動部材の走行を制動するブレーキ部材を押動して前記第2の後羽根駆動部材に作用するように動作させる、
    フォーカルプレンシャッタ。
  2. 請求項1に記載のフォーカルプレンシャッタを備える、撮像装置。
  3. 請求項1に記載のフォーカルプレンシャッタを備える、電子機器。
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